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第1章 绪论1

1.1机构和机器1

1.2设计过程1

1.3用于设计的其他方法6

1.4多解7

1.5人机工程学7

1.6工程报告8

1.7本课程的内容8

1.8本章小结9

习题与思考题9

第2章 机构基础知识概述10

2.1构件、运动副和运动链10

2.2机构的自由度14

2.2.1构件的自由度14

2.2.2平面机构的自由度15

2.2.3空间机构的自由度17

2.3机构和结构17

2.4反例18

2.5实际设计中需要考虑的问题19

2.6常用机构简介22

2.6.1间歇运动机构23

2.6.2其他机构25

2.6.3组合机构28

2.6.4微机构和柔性机构29

2.7本章小结31

习题与思考题31

第3章 连杆机构的传动特性及构成分析34

3.1运动特性34

3.1.1 Grashof条件34

3.1.2极限位置37

3.1.3急回四杆机构38

3.2压力角、传动角与机构的死点位置39

3.2.1压力角和传动角39

3.2.2机构的死点位置40

3.3连杆机构变换41

3.3.1构件或运动副变换41

3.3.2机架变换43

3.4平面连杆机构的构成分析45

3.4.1基本杆组构成45

3.4.2基本杆组分析46

3.5本章小结48

习题与思考题48

第4章 连杆机构综合51

4.1引言51

4.2综合51

4.3函数、轨迹和运动生成52

4.4尺寸综合53

4.4.1图解法53

4.4.2解析法63

4.5急回机构设计72

4.5.1急回铰链四杆机构设计72

4.5.2急回六杆机构设计74

4.5.3急回曲柄滑块机构设计75

4.6连杆曲线77

4.7本章小结79

习题与思考题80

第5章 连杆机构的运动分析82

5.1引言82

5.2坐标系83

5.3点的位置83

5.4速度的定义及图解分析方法84

5.4.1速度瞬心的定义及确定方法86

5.4.2用瞬心进行机构的速度分析91

5.4.3滑动速度96

5.5加速度的定义及图解分析方法98

5.6机构运动分析的解析法101

5.6.1矢量环法102

5.6.2杆组法109

5.6.3杆组法分析建模示例113

5.7本章小结114

习题与思考题115

第6章 凸轮机构设计118

6.1引言118

6.2凸轮机构术语120

6.2.1从动件运动的形式120

6.2.2运动副的封闭形式120

6.2.3从动件的形式121

6.2.4凸轮的形式122

6.2.5运动约束的形式123

6.2.6规划运动的类型123

6.3 svaj运动线图123

6.4双停凸轮设计——svaj函数的选择124

6.4.1凸轮设计的基本定律126

6.4.2简谐运动126

6.4.3组合函数130

6.4.4双停凸轮的SCCA函数132

6.4.5多项式函数139

6.4.6多项式函数在双停凸轮设计中的应用139

6.5单停凸轮设计——svaj函数的选择142

6.6关键路径运动145

6.7凸轮尺寸的确定——压力角和曲率半径145

6.7.1压力角——滚子从动件146

6.7.2初始圆半径的选择148

6.7.3倾翻力矩——平底从动件149

6.7.4曲率半径——滚子从动件149

6.7.5曲率半径——直动平底从动件153

6.8本章小结156

习题与思考题156

第7章 齿轮系160

7.1引言160

7.2摩擦传动160

7.3齿轮啮合的基本定律161

7.3.1渐开线齿形161

7.3.2渐开线齿轮啮合传动163

7.3.3渐开线齿轮传动中心距的可变性163

7.3.4间隙164

7.4渐开线标准直齿圆柱齿轮165

7.4.1齿轮轮齿的基本术语和符号165

7.4.2基本参数166

7.4.3标准齿轮的几何尺寸166

7.4.4美国标准齿轮介绍167

7.5正确啮合条件与重合度169

7.5.1正确啮合条件169

7.5.2重合度170

7.6干涉与根切172

7.6.1变位圆柱齿轮传动的原理和分类173

7.6.2变位齿轮传动的应用和变位系数的选择178

7.7斜齿轮180

7.7.1渐开线斜齿圆柱齿轮的齿面形成180

7.7.2渐开线斜齿圆柱齿轮的基本参数180

7.7.3平行轴斜齿圆柱齿轮传动184

7.8齿轮类型184

7.8.1直齿轮、斜齿轮和人字齿轮184

7.8.2蜗杆和蜗轮185

7.8.3齿条和齿轮186

7.8.4锥齿轮和准双曲面齿轮187

7.8.5非圆齿轮190

7.9轮系190

7.9.1轮系的分类190

7.9.2轮系传动比计算191

7.9.3轮系的应用198

7.9.4轮系的设计201

7.10轮系应用实例简介203

7.10.1回归复合轮系变速器203

7.10.2行星轮系变速器204

7.10.3差速器206

7.11本章小结208

习题与思考题208

第8章 平衡212

8.1引言212

8.1.1机械平衡的目的212

8.1.2机械平衡的分类212

8.2静平衡213

8.2.1图解法213

8.2.2解析法214

8.3动平衡216

8.3.1图解法216

8.3.2解析法217

8.4连杆机构的平衡220

8.4.1质量代换法220

8.4.2连杆机构惯性力的完全平衡221

8.4.3机构惯性力的部分平衡法223

8.5平衡对振动力和铰链力的影响224

8.6平衡对输入转矩的影响225

8.7不平衡量的测量与校正226

8.7.1静平衡226

8.7.2动平衡226

8.7.3转子的许用不平衡量和平衡品质228

8.8本章小结228

习题与思考题229

第9章 动力分析231

9.1引言231

9.2牛顿求解方法232

9.3纯转动件232

9.4四杆机构的力分析234

9.5四杆曲柄滑块机构的力分析239

9.6连杆机构力分析的能量方法241

9.7机械系统等效动力学模型及运动方程式的建立与求解242

9.7.1等效动力学模型242

9.7.2机械运动方程式的建立244

9.7.3机械运动方程式的求解245

9.8机械系统功率平衡的动力学设计245

9.8.1非周期性速度波动及其调节246

9.8.2周期性速度波动及其调节247

9.8.3飞轮设计249

9.9实际设计需要考虑的问题252

9.10本章小结253

习题与思考题254

第10章 机械系统的效率257

10.1机械系统的效率的计算257

10.2轮系的效率259

10.3机械效率和自锁262

10.4提高机械效率的途径265

10.5本章小结265

习题与思考题265

附录267

附录一 机构运动与动力分析程序简介267

附录二 重要名词术语中英文对照表275

索引280

参考文献284